Медицинский наноробот. В будущем наночастицы смогут доставлять лекарства

-->

Учителя химии, которые любят устраивать впечатляющие демонстрации во время уроков, иногда бросают чистый натрий в воду, вызывая реакцию выталкивания натрия из воды, что приводит в восторг их учеников. Инженер Вэй Гао из Университета Калифорнии, Сан-Диего, оперирует меньшими масштабами. Он представляет контролируемый вариант этой реакции такого небольшого размера, что она будет проходить на площади одна двадцатая микрометра.

Медицинский наноробот

Для частиц такого размера обычная вода такая же вязкая, как для нас смола. Один из способов протолкнуть их – это использовать саму жидкость в качестве топлива. В 2011 году Гао и его коллеги бросали микроскопические частицы цинка в соляную кислоту. Результаты не были ошеломляющими, но исследователи засекли скорость движения частиц цинка, которая составила 1050 мкм в секунду, или около 100 длин частицы в секунду. Для сравнения, человек высотой в 2 метра должен переплыть четыре заполненных смолой олимпийских бассейна за 1 секунду.

Двигательная установка Гао отлично подходит для доставки крошечных по размеру полезных грузов в такие места, как, например, желудок, с очень кислой средой, но этот метод не так эффективен в других частях тела, где условия более мягкие. Такая способность была бы полезной, если бы исследователи заинтересовались разработкой микророботов, которые обеспечивали бы доставку медицинских препаратов точно к цели. Будущие боты-частицы смогут доставлять лекарства, совершать микро-операции, или восстанавливать поврежденные ткани.

Чтобы добиться этого, команда Гао обратила свое внимание на то, что будет реагировать с водой – алюминий. Они создали так называемые частицы Януса, названные в честь двуликого римского бога. Эти частицы имеют стабильную титановую переднюю часть и активную алюминиевую сторону. В прошлом году команда исследователей опубликовала статью в журнале “ACS Nano”, в которой сообщалось, что созданные благодаря алюминию пузырьки газообразного водорода толкают в воде частицу со скоростью до 150 длин от ее линейных размеров в секунду. Гао представили результаты комбинации цинка и алюминия на весеннем совещании Американского химического общества в Новом Орлеане.

Но в случае с цинком движение частиц не происходит дольше 2 минут. В первых экспериментах Гао, на алюминиевой стороне частиц образовывался оксид, который сокращал срок службы “двигателя”. Добавление галлия в состав частиц увеличило время их движения до 5 минут. По словам Гао, команда планирует провести эксперименты с добавлением индия или олова, поскольку они также, как и галлий, помогают избежать образования оксидного слоя.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (7 votes)
Источник(и):

tech-life.org